Estudio, fabricación y caracterización de sensores basados en fibra óptica con una FBG recubierta de Galfenol o Terfenol.

Abstract

[ES] Se diseñará, fabricará y caracterizará un sensor basado en una fibra óptica con un FBG recubierto de un material magnetoestrictivo. Se dispondrán de las FBG fabricadas por ¿Photonics Research Labs (PRL)¿. El proyecto consistirá en la cobertura de la FBG con Galfenol y/o Terfenol-D, materiales de magnetostricción gigante, ambos materiales sintetizados por la Naval Ordnance Laboratory para su aplicación en dispositivos sonar. El objetivo será depositar estos materiales de magnetostricción gigante sobre una fibra óptica con una FBG grabada en su interior. Para ello, en primer lugar, se realizará una deposición de Niquel mediante sputtering utilizando los servicios del Servicio de Microscopía Electrónica de la UPV. Una vez depositada una capa de Niquel sobre la fibra óptica se realizará un proceso de electrodeposición de Galfenol, con objeto de cubrir la FBG con el material magnetoestrictivo. Se intentará también la deposición por electrodeposición de Terfenol-D. Para ello, habrá de documentarse sobre los electrolitos y electrodos adecuados para electrodepositar Galfenol/Terfenol-D y montar el setup para la electrodeposición, así como hacer las pruebas necesarias para conseguir una deposición uniforme y realización de muestras con un espesores entre 100 y 200 micras Galfenol/Terfenol-D. Una vez fabricada la muestra se desarrollará un sistema de medida de ciclos de histéresis magnética que nos permitirá sacar conclusiones en cuanto la imanación y dirección de anisotropía magnética de la muestra diseñada. A continuación, y según las conclusiones extraídas de los ciclos de histéresis se procederá a un calentamiento de la muestra, de alrededor de 400ºC por el paso de una corriente por la muestra que genera un campo magnético circular. Una vez alcanzada la temperatura de 400ºC con el campo debido a la corriente magnetizando la muestra circularmente, se procederá a enfriar la muestra y se volverá a medir los ciclos de histéresis magnética así como la magnetostricción. El objetivo de este proceso es que la anisotropía magnética sea circular, de modo que al aplicar un campo axial se produzca una mayor rotación de la imanación hacia la dirección axial, aumentando de este modo la magnetostricción de la muestra y, por tanto, aumentando la sensibilidad de los posibles sensores a desarrollar con estas muestras, típicamente sensores de campo magnético y de corriente.